INTEGRAÇÃO ENTRE XML E OS SBGDs MICROSOFT SQL SERVER 2008 E ORACLE 11G. Resumo: Atualmente existe uma preocupação maior com relação à geração,

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1 INTEGRAÇÃO ENTRE XML E OS SBGDs MICROSOFT SQL SERVER 2008 E ORACLE 11G AGDA COUTINHO GOMIDE 1 IREMAR NUNES DE LIMA 2 Resumo: Atualmente existe uma preocupação maior com relação à geração, manutenção, organização, inclusão, exclusão, importação e exportação de dados através da linguagem XML entre SGBD tais como Oracle 11g e SQL Server 2008 bem como a sua manipulação, consulta e armazenamento. Ambos os SGBD são capazes de adicionar dados ao seu banco, seja através da importação de dados de uma página HTML da Internet a qual contém a linguagem XML ou através da simples importação de um arquivo XML. Este artigo discute a integração da linguagem XML com os SGBDs Microsoft SQL Server 2008 e Oracle 11g. Palavras-chave: Banco de dados; XML; Microsoft SQL Server 2008; Oracle 11g. 1 Especialista em Banco de Dados e Business Intelligence (agdagomide@yahoo.com.br). 2 Mestre em informática e professor do Centro Universitário Newton Paiva (iremar.prof@uol.com.br).

2 2 1. INTRODUÇÃO A integração entre as tecnologias XML (extended Markup Language) e os SGBDs (Sistemas Gerenciadores de Banco de Dados) Oracle 11g e SQL Server 2008 vem chamando a atenção ultimamente para a transferência de dados, principalmente quando uma aplicação precisa se comunicar com outras aplicações distintas. Conseqüentemente, o suporte dado à linguagem XML pelos bancos de dados tem sido maior a cada versão lançada no mercado uma vez que a porcentagem de páginas da Web, segundo a Word Wide Web Consortium (WWW ou W3C) que utilizam a linguagem XML, é de aproximadamente 50% e vem crescendo. São destacados abaixo dois conceitos importantes: XML e SGBD. XML (extended Markup Language) tem suas raízes no gerenciamento de documentos, sendo derivada de uma linguagem para estruturar grandes documentos, conhecida como Standard Generalized Markup Language (SGML). Porém, ao contrário da SGML e HTML, XML pode representar dados de banco de dados, além de outros tipos de dados estruturados. Ela é particularmente útil como um formato de dados quando uma aplicação precisa se comunicar com outra aplicação, ou integrar informações de várias outras aplicações. (SILBERSCHATZ, 2006, p. 263). SGBD (Sistema Gerenciador de Banco de Dados) é um sistema gerenciador de banco de dados onde diferentes tipos de dados são identificados, e é especificada uma estrutura arquitetônica que define as unidades funcionais que perceberão ou usarão dados de acordo com essas diferentes visões (VALDUREZ; ÖZSU, 2001, p. 81). Anteriormente, a transferência de dados entre os bancos de dados era efetivada basicamente através da geração de arquivos texto. Os arquivos eram impressos e encaminhados ao seu destinatário. Os dados eram redigitados, o que tornava todo o processo muito lento e não isento de erros de digitação, portanto não automatizado por meio de programas. Atualmente existe uma preocupação maior com relação à geração, manutenção, organização, inclusão, exclusão, importação e exportação de dados através

3 3 da linguagem XML entre SGBD tais como Oracle 11g e SQL Server 2008 bem como a sua manipulação, consulta e armazenamento. Ambos os SGBD são capazes de adicionar dados ao seu banco, seja através da importação de dados de uma página HTML da Internet a qual contém a linguagem XML ou através da simples importação de um arquivo XML. O método comum de especificar o conteúdo e de formatar as páginas Web é pelo uso de documentos de hiperlink. Existem várias linguagens para escrever esses documentos, a mais comum é o HTLM (Hypertext Markup Language Linguagem de Marcação de Hipertexto). Embora o HTML seja muito utilizado para formatar e estruturar documentos Web, ele não é adequado para especificar dados estruturados que são extraídos de bancos de dados (ELMASRI; NAVATHE, 2005, p.605). O foco maior do estudo da integração de dados se dá na adequação e manipulação correta das estratégias da linguagem XML de um SGBD com segurança, facilidade e agilidade tendo como suporte os SGBD Oracle 11g e SQL Server 2008 dos quais serão apontadas algumas características específicas. Devido aos fatos acima, este artigo tem como objetivo discutir a integração da linguagem XML com os SGBD Microsoft SQL Server 2008 e Oracle 11g. O restante deste artigo está organizado da seguinte forma: a seção 2 aborda a linguagem XML; a seção 3 trata da utilização da XML no SQL Server 2008; a seção 4 mostra a XML no Oracle 11g; a seção 5 apresenta a conclusão do trabalho. 2. XML A XML não é um aplicativo, é uma tecnologia. A linguagem XML é um padrão de marcação de início e término de dados. Ela tem uma maneira aninhada e não estruturada de representar dados. As marcações efetivadas em um texto podem ser escritas para um jornal, por exemplo, informando que o título da matéria deve ser

4 4 escrito com uma fonte arial, tamanho 20 e disposto em duas colunas no lado direito superior da folha. As instruções do formato e disposição do texto no jornal estão junto do conteúdo a ser lido onde estão as marcações. A linguagem XML utiliza pares de tags para marcar o início e fim de uma parte do documento. O modelo hierárquico ou de árvore utilizado na XML apresenta elementos que estão entre pares de tags e atributos que são strings, o qual aparece uma única vez no final da tag. A codificação da estrutura da linguagem XML é de fácil entendimento uma vez que ela apresenta a estrutura dos dados juntamente com o seu conteúdo. Por exemplo, podemos ter através da estrutura de código um elemento <nome> com o seu atributo tipo_nome: <nome tipo_nome= primeiro_nome > </nome>. Uma consideração importante a fazer é que os dados geralmente trabalhados podem estar em bancos de dados diferentes tais como um arquivo em ORACLE e outro em SQL Server Podemos trocar dados entre sistemas distintos como ASP e PHP. Como é possível trocar dados de formatos diferentes através da Internet utilizando a XML integrada ao banco de dado com celeridade, eficiência e confiança? Por exemplo, imagine que uma empresa vende pela Internet. O sistema que suporta o site de comércio eletrônico é desenvolvido no mainframe. Esta empresa precisa trocar dados com fornecedores e com empresas de cartão de crédito, as quais, no nosso exemplo, utilizam sistemas mais modernos com formatos de dados diferentes do existente no mainframe. Antes do XML, fazer esta comunicação seria um grande desafio, talvez até inviável, devido aos custos de implementação. Com o XML, o site transforma os dados para o padrão XML e os envia neste formato para os fornecedores e empresas de cartão de crédito. Estas empresas recebem os dados no formato XML e convertem para o formato dos sistemas internos da empresa (BATISTTI, 2005, p.755). A maioria dos sistemas como o SQL Server 2008 e o Oracle 11g têm a capacidade de importar e exportar dados no formato padrão XML, tratá-los como um tipo de dados XML ou agregá-los ao banco de dados relacional.

5 5 No que diz respeito ao estudo efetivado do padrão XML na área de informática, podemos dizer que a XML pode representar dados em um SGBD e trocar dados formatados como XML bem como armazená-los. A interatividade da Internet com os bancos de dados deve ser previamente planejada visando principalmente à organização do banco, segurança, confiabilidade e rapidez de acesso aos dados segundo Chang at al (2001, XIV),... como criar sistemas com a agilidade da XML... e os usuários tem o direito de ter sistemas de informação confiáveis.. A linguagem padrão SQL é utilizada nos SGBD e auxilia na distribuição dos dados e comunicação com outros sistemas. É através da utilização de uma ferramenta na linguagem SQL que conseguimos gerar o padrão XML segundo o manual on-line do SQL Server É apresentado no SQL Server Configuration Manager o SQL CLR- Common Language Runtime que dá suporte a XML nativo, incluindo esquemas XQuery e XML. A troca de dados via Web é de grande interesse, principalmente comercial. A motivação de busca de dados não estruturados (quando existe uma indicação limitada do tipo de dado tais como data, caracter ou outro) e semi estruturados (quando a informação da estrutura dos dados está junto com os valores dos dados) encontra-se disponível em vários servidores e em sistemas operacionais diferentes. Além de criar a hierarquia XML apropriada e o documento de esquema XML correspondente, são necessários vários outros passos para se extrair um documento XML em particular a partir de um banco de dados: 1. É necessário criar a consulta correta em SQL para extrair a informação desejada para o documento XML. 2. Uma vez executada a consulta correta, seu resultado precisa ser estruturado a partir da forma relacional plana para a estrutura de árvore XML. 3. A consulta pode ser customizada para selecionar um único objeto ou objetos múltiplos para o documento. (ELMASRI; NAVATHE, 2005, p.621).

6 6 3. XML E O SGBD MICOROFT SQL SERVER 2008 Conforme Chang et al (2001, p. 2) a XML se origina do padrão SGML ratificada pela ISO (International Standards Organization) em 1986 que se baseia na HTML, criada em A XML é um subconjunto de SGML e oferece uma separação clara entre estrutura de conteúdo e apresentação. Com a XML, é possível codificar informações de estrutura em documentos de modo muito mais exato que com a HTML. Além dessa exploração para melhor exibição por navegadores da Web, as informações codificadas em XML também podem ser usadas para pesquisar de modos mais sofisticados, como a SQL. A XML já está exercendo um grande impacto como padrão para acesso a dados (ÖZSU; VALDUREZ, 2001, p. 633). Tem sido um desafio para a equipe Microsoft fazer com que duas linguagens comuniquem-se segundo Lee; Beiker (2008, p.189), pois XML é uma linguagem semi-estruturada hierarquizada através de nós pais e nós filhos, elaborada pela W3C enquanto SQL é uma linguagem relacional utilizada no banco SQL Server 2008 da Microsoft. A organização dos dados relacionais é diferente da hierárquica, são dois formatos distintos que se interagem. A Microsoft introduziu no SQL Server 2000 a capacidade de retornar dados formatados como XML com a finalidade de troca de dados pela internet. Uma aplicação da tecnologia XML é poder gerar um arquivo XML através de um banco de dados relacional ou inversamente importar dados XML e adicioná-los ao banco de dados relacional podendo tratar estes dados através de consultas, inclusões, exclusões e índices. Em uma tabela dentro de uma coluna podemos armazenar dados do tipo XML em uma instrução, por exemplo: CREATE TABLE novatabela (códigonome int, nome varchar(20), datanascimento datetime, relatório xml).

7 7 Segundo Silberschatz et al (2006, p. 719) o tipo XML pode, opcionalmente, ter uma coleção de esquemas XML associada especificando uma restrição de que as instâncias do tipo devem aderir a um dos tipos XML definidos na coleção de esquemas.". O suporte do SQL Server é dado através da linguagem Transact SQL pelas funções FOR XML, OpenXML, viewxml dentre outras. O suporte nativo é baseado no tipo de dado XML o qual é capaz de armazenar, consultar, alterar e selecionar dados. O armazenamento é feito em formato binário interno BLOB - Binary Large Objects que pode ser de imagens, fotos ou objetos grandes. A utilização do suporte nativo a XML é indispensável quando esquemas complexos das estruturas XML são difíceis de serem transformados em dados relacionais. Para transformar um tipo de dados XML em uma tabela de nós é necessário utilizar um índice XML primário. A consulta fica mais eficaz se realizada através de índices secundários path, properties ou value. As consultas e alterações são efetivadas através de expressões XQuery conforme explanações de Silberschatz et al (2006, p. 736). A XQuery é uma linguagem desenvolvida pela W3C com a participação inclusive da Microsoft que efetiva consultas nos dados no formato XML e utiliza a estrutura de árvore. Os métodos de tipos de dados XML são utilizados para consultar uma instância XML que esteja armazenada em uma variável ou consultar uma coluna com o tipo XML. De acordo com o manual on line da Microsoft, podemos utilizar vários métodos de consulta tais como método query, método value, método exist, método modify e método nodes. O SQL Service Broker é usado na troca de mensagens em conversações (base da comunicação entre instâncias) e enfileiramento (um emissor envia mensagens

8 8 ordenadas as quais serão executadas uma única vez para receptores). Ele ajuda os desenvolvedores a fazer aplicativos que tenham componentes independentes para finalizar uma tarefa. O SQL Server pode impor que as mensagens sejam do tipo XML, validá-las e que elas estejam configuradas em um esquema XML. Dentro de uma conversação podemos determinar quais os tipos de mensagens serão enviadas e recebidas, qual emissor pode enviar mensagens do tipo XML e qual receptor poderá recebê-las. Um detalhamento muito rico contendo exemplos é encontrado no manual on line do SQL Server XML E O SGBD Oracle 11g Em 1999 no lançamento da versão ORACLE 8i o SGBD ORACLE torna-se o primeiro banco de dados com suporte nativo para XML. O ORACLE 9i introduziu a habilidade de armazenar, processar e manipular XML. A versão 10g introduziu funções da XML e em 2007 a versão 11g traz aprimoramentos de suporte tais como processamento binário para melhor desempenho das aplicações. A Internet e suas necessidades de acesso distribuído por vários sistemas protegidos por firewalls e por vários meios, conectados ou não, é um ambiente ideal para o transporte de dados e documentos XML, devido a pouca necessidade de acordos tecnológicos que precisam ser feitos entre os servidores e os aplicativos para XML. A XML tornou-se rapidamente o ponto de integração de todos os dados, sejam eles provenientes de data warehouse, comércio eletrônico B2B ou auto-serviço, gerenciamento de conteúdo ou integração de back-office. Portanto, é natural que os bancos de dados relacionais da Oracle usem XML para oferecer suporte a essas necessidades (CHANG, 2001, p. 20). Na versão 8i são apresentados alguns produtos que usam XML para a troca de dados tais como Oracle Integration Server (OIS que oferece uma ferramenta visual para a definição de tipo de dados e transformação entre diferentes tipos de dados,

9 9 podendo importar mensagens XML Data Type Definition - DTD recebidas e enviadas pelos aplicativos), Oracle Reports (acrescenta suporte para os relatórios no formato XML), Oracle Applications Release (aplicativos comerciais) e Self-Service Purchasing (os dados em XML são usados para a troca de informações na compra de mercadorias e para mostrar um catálogo de produtos ao consumidor) além de outros produtos que fornecem API (Application Programming Interfaces) e que usam a XML para configuração, gerenciamento e publicação de conteúdo. Todos estes produtos e aplicativos encontram-se disponíveis e exemplificados no manual da Oracle. Devemos instalar o Kit XDK com a finalidade de utilização da tecnologia XML no Oracle. XDK Oracle XML Developer Kit tem uma série de componentes, aplicações e utilitários para a utilização da XML. Um recurso do ORACLE 11g é o SecureFiles que faz a compactação do arquivo, reduzindo o seu tamanho de 2 a 3 vezes. Os dados podem ser estruturados ou não estruturados (LOB) em forma de imagens e textos grandes. De acordo com Chang et al (2001, p. 133) O conteúdo do documento é armazenado em LOBs (Large Objects) do Oracle 8i para dados grandes não estruturados (textos, elementos gráficos, vídeo etc.), com uma capacidade de até 4 GB. Um exemplo para a utilização deste comando seria criar uma tabela de imagens composta por dois atributos (um identificador do tipo numérico e outra imagem do tipo BLOB), o comando LOB da imagem armazenado como arquivo de segurança (SECUREFILE) e a utilização de uma TABBLESPACE juntamente com o comando COMPRESS. Esses comandos podem ser consultados com mais detalhes no manual da Oracle. Assim obtemos um menor custo de armazenamento, o espaço de armazenamento em disco é menor e melhora a performance da aplicação.

10 10 O XML DB é um recurso mais rápido de armazenamento de dados no Oracle 11g. Ele permite o armazenamento nativo de dados XML bem como a sua manipulação. O Oracle XML DB apresenta privilégios de um banco relacional acrescido das vantagens da XML com alta performance e uma tecnologia de recuperação de dados. O Oracle possui uma ferramenta XML Publisher a qual é utilizada na geração de relatórios criados em Word ou Excel. Estes relatórios podem ser gerados em Excel, PDF ou HTML através de um programa que seleciona os dados integrados ao formato do relatório. Assim como o SQL Server 2008, o Oracle possui o Service Broker Control. Nele podemos ter um processo de negócios que envia demandas e tem a capacidade de receber de volta outro processo, um serviço da Web. 5. CONCLUSÃO A explosão do crescimento da utilização da Internet, seu fácil acesso e utilização, devido à interatividade entre o usuário e os sites disponibilizados na Internet (que são de simples entendimento), faz com que a área de TI esteja em constante desenvolvimento de tecnologias, aplicações e funcionalidades para atender a grande demanda de transferência de dados entre si de acordo com a estrutura que cada empresa apresenta bem como a utilização da XML integrada aos bancos de dados e à W3C. Podemos verificar que a preocupação de aprimorar e adequar a linguagem XML nos SGBS SQL Server 2008 e Oracle 11g é dada no suporte que cada banco oferece, visando aumentar as possibilidades de consultas, maximizar a capacidade de armazenamento em uma área menor de disco, tratar e consultar os dados de acordo com

11 11 cada banco e verificar a necessidade do negócio que é imposta no mercado capitalista. Existe também uma atenção especial para a velocidade de transferência e a segurança das informações a serem tratadas em distâncias maiores. Devemos notar que o custo das aplicações para XML tem sido cada vez menor, inversamente proporcional aos estudos e desenvolvimento também de suas funções. Vem crescendo a utilização da linguagem XML na Web e conseqüentemente nos bancos de dados devido as suas adaptações. A integração da XML com os bancos de dados tem requerido um aumento do suporte dos bancos de dados os quais têm beneficiado o mercado consumidor oferecendo SGBD cada vez mais preparados para a conversão de dados XML e melhor desempenho; usuários dos bancos encontram maior número de opções de controle das ferramentas utilizadas para a manutenção de dados do tipo XML; a maioria das empresas possui interatividade com os servidores Web também devido ao aumento na segurança das transações. REFERÊNCIAS BATISTTI, Julio. SQL Server 2005: administração e desenvolvimento: curso completo. Rio de Janeiro: Axcel Books, CHANG, Bem at al. ORACLE XML: o manual oficial. Rio de Janeiro: Campos, ELMASRI, Ramez; NAVATHE, Shamkant B. Sistemas de banco de dados: fundamentos e aplicações. 4. ed. São Paulo, SP: Pearson Education, LEE, Michael; BIEKER, Gentry. Mastering SQL Server Wiley Publishing, Indiana. Indianápolis, MICROSOFT CORPORATION. Microsoft SQL Server. Disponível em: acesso em 17/06/2009. ORACLE CORPORATION. SGBD 11i. Disponível em: acesso em 17/06/2009. ÖZSU, M. Tamer; VALDUREZ, Patrick. Princípios de sistemas de bancos de dados distribuídos. 2. ed. Rio de Janeiro: Campus, 2001.

12 SILBERSCHATZ, Abraham at al. Sistema de Banco de Dados. 5. ed. Rio de Janeiro: Elsevier,